At sætte de studerende i stand til at anvende Finite Element
Metoden (FEM) til at løse avancerede vibrationsproblemer og
herunder specielt at analysere problemer der involverer
akustisk-mekanisk kobling. At sætte de studerende i stand til at
udvikle komplekse finite element modeller til at lave realistiske
vibrationsanalyser af komponenter på mikroskala der involverer
kobling til akustik i det hørbare frekvensområde.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Benytte finite element metoden til at opstille numeriske
modeller for vibrationsproblemer
Løse problemer med tvungne svingninger vha. direkte metoder,
modal superposition og reduktionsmetoder
Redegøre for og implementere forskellige materiale modeller
herunder dæmpningmodeller
Opstille og evaluere effekt-flow ligninger baseret på en finite
element model
Beregne fordelingen af kinetisk, potentiel og dissiperet energi
i vibrerende strukturer
Implementere forskellige typer af absorberende randbetingelser
for bølgeudbredelsesproblemer
Beregne energiflowet i vibrerende strukturer
Opstille finite element modeller for interaktionen mellem en
vibrerende struktur og et akustisk medie
Implementere og løse egenværdiproblemer og tvungne
vibrationsproblemer med akustisk interaktion
Opbygge komplekse finite element modeller til at løse
akustisk-mekaniske interaktionsproblemer på
mikroskala
Kursusindhold:
Kurset fokuserer på teoretiske forelæsninger kombineret med
computerøvelser i Comsol/Matlab til beregning af strukturelle
vibrationer med og uden effekten af akustisk kobling. Tvungne
svingninger analyseres vha. modal superposition og direkte metoder.
Forskellige reduktionsmetoder analyseres. Forskellige materiale og
dæmpnings-modeller betragtes og implementeres. Energibetragtninger
opstilles og absorberende randbetingelser implementeres for
simulering af bølgeudbredelse. Modeller der beskriver interaktionen
med et akustisk medium opstilles og der udføres beregninger for
egenværdiproblemer og tvungne svingninger. Komplekse finite element
modeller for emner på mikroskala opbygges.
Forelæsninger og computerøvelser danner grundlag for to
rapportafleveringer, henholdsvis i midten og slutningen af 13-ugers
perioden.
Mulighed for GRØN DYST deltagelse:
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver
den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som
kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed,
klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
